KR920006500B1 - 스티어링토크센서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스티어링토크센서

제1도는 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제1실시예를 표시하는 요부종단면도.

제2도는 제1도의 프린트기판의 정면도.

제3도 (a) 및 (b)는 제1도의 고정링의 접동자부의 일부 정면도 및 측면단면도.

제4도는 제2도의 포텐시오미터요소와 제3도의 접동자에 의한 포텐시오미터의 회로도.

제5도는 이 발명의 제1실시예의 변형으로 펀칭성형된 주,부접동자의 정면도.

제6도는 이 발명의 제2실시예에 의한 제1도의 프린트기판의 정면도.

제7도는 제6도의 프린트기판 및 제3도의 접동자에 의한 포텐시오미터의 회로도.

제8도는 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제3실시예를 표시하는 요부 종단면도.

제9도는 제8도의 고정링의 원주방향 결합수단을 표시하는 종단면도.

제10도는 제9도의 평면도.

제11도 및 제12도는 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제4실시예를 표시하는 프린트기판의 정면도 및 측면단면도.

제13도 및 제14도는 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제5실시예를 표시하는 종단면도 및 정면단면도.

제15도 및 제16도는 제13도의 브러시장치를 하우징의 삽입공에 삽입하기 시작한 상태의 요부 종단면도 및 정면단면도.

제17도는 이 발명의 제5실시예의 변형으로서 브러시장치를 하우징에 장착한 상태의 정면단면도.

제18도는 종래장치의 프린트기판의 정면도.

제19도는 종래장치 고정링의 접동자부 사시도.

제20도는 제18도의 포텐시오미터요소와 제19도의 접동자에 의한 포텐시오미터의 회로도.

제21도 및 제22도는 종래의 스티어링토크센서의 고정링의 원주방향 결합수단을 표시하는 종단면도 및 평면도.

제23도 및 제24도는 종래의 스티어링토크센서의 종단면도 및 정면단면도.

제25도는 선행기술에 의한 스티어링토크검출장치의 요부 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력축 2 : 출력축

3 : 토션바(torsion bar) 32 : 슬립링

34 : 고정링 34b : 플렌지부

36 : 주접동자 37 : 부접동자

40 : 프린트기판 41 : 포텐시오미터요소

42 : 주회로의 저항층 44 : 부회로의 저항층

47 : 조정저항 49 : 피막

50 : 브러시장치 51 : 브러시홀더

51a, 51b : 안내부

이 발명은 자동차등 차량의 전동식 동력조향장치에 사용되는 스티어링토크센서의 개량에 관한 것이다.

제23도는 예를들면 일본국실원소62--91811호에 표시된 종래의 스티어링토크센서의 종단면도이다.

도면에서,1 및 2는 스티어링축의 양분된 입력축 및 출력축, 3은 이들 입출력축을 연결하는 토션바(torsion bar), 4는 고정핀이다. 6은 고정부(도시생략)에 지지되고 베어링(8)을 통하여 입력축(1)을 지지하는 한쪽 하우징, 7은 이 하우징(6)에 나사(10)에 의하여 결합되고 베어링(9)을 통하여 출력축(2)을 지지하는 다른쪽 하우징이다. 11은 합성수지성형품으로 되고 입력축(1)에 고착된 슬립링용 지지링이며, 플렌지부(11a)가 형성되어 있다. 12는 이 지지링(11)에 매입된 복수의 슬립링이며 각각 접속선(13)이 도출되어 있다. 14는 원판상이며 플렌지부(11a)에 고착된 프린트기판으로 한면에 포텐시오미터요소(15)가 형성되고, 원주방향의 저항층과 복수의 전극이 설치되어 있다. 17은 절연재료 형성되고 출력축(2)에 삽입되어 나사(18)에 의하여 고정된 고정링, 16은 이 고정링(17)에 부착되고 축방향으로 돌출된 선단으로 포텐시오미터요소(15)의 저항층과 전극에 걸쳐 접촉하는 접동자이다. 19는 브러시장치로 다음과 같이 구성되어 있다. 20은 절연체로 형성되고 하우징(6)에 부착된 브러시홀더, 21은 탄성을 보유하는 양도전성 금속세선으로된 브러시로 선단부와 슬립링(12)에 접선방향으로 접촉하고 후단이 단자(22)에 고착되어 있다.

단자(22)는 브러시홀더(20)에 매입되고 콘덴서(23)를 통하여 인출선(24)에 접속되고 있다. 25는 덮개이다. 상기 슬립링(12)부와 브러시장치(19)부를 제24도에 표시한다. 두갈래로 돌출된 브러시(21)가 슬립링(12)의 외주원에 원주방향으로 걸쳐 접촉하고 있다. 브러시(21)는 탄성재로 형성되고 슬립링(12)이 접촉하지 않은 자유상태에서는 선단측이 쇄신표기와 같이 탄성복원되어 있다. 이와같은 종래장치에서는 핸들조작에 의하여 토션바에 비틀림이 생기면은 저항층에 대하여 접동자의 접촉위치가 원주방향으로 변위하므로서 변위량에 비례하고 포텐시오미터로부터 출력신호를 얻도록 되어 있다.

상기 종래장치의 포텐시오미터의 회로를 형성하기 위한 프린트기판부 및 접동자부는 제18도, 및 제19도에 표시된 것이 있다.

제18도에서, 14는 원판상으로 형성되고 슬립링용 지지링의 플랜지(도시생략)에 고정된 프린트기판으로 한면에는 원주방향배치의 주회로와 부회로의 2회로로 구성된 포텐시오미터요소(15)가 형성되어 있다.

이 포텐시오미터요소(15)는 다음과 같이 되어 있다. 15a 및 15d는 주회로의 저항층 및 전극, 26a 및 26d는 부회로의 저항층 및 전극이다. 저항층(l5a)과 저항층(26a)는 동일원상에 윈주방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.

또 전극(15d)와 전극(26d)는 저항층(15a)와 저항층(26a)에 반경방향으로 간격을 두고 또한 동일 각도범위에 배치되어 있다. T₁및 T₂는 검출용 전원으로의 +측 및 -측단자, T₃및 T₄는 주회로 및 부회로의 신호단자이며 각각 각 배선(28)에 의하여 접속되어 있다. 14a는 슬립링으로부터의 접속선을 통과시켜 접속하기 위한 잘린 부분,14b는 슬립링용 지지링의 플랜지부로의 위치맞춤용홈이다.

또 상기 종래장치의 접동자의 고정링은 제21도 및 제22도에 표시된 바와 같이 되어 있다. 합성수지성형품으로된 고정링(17)의 보스부(17a)에는 원주방향으로 길게 아진 장공(17b)이 설치되어 있다. 이 고정링(17)을 출력축(2)에 끼고 접동자(16)의 선단이 프린트기판(14)의 프텐시오미터요소(15) 저항층의 중립점 위치가 되도록 원주방향으로 조정하고 나사(18)로 출력축(2)에 고정하고 있었다.

제19도에서, 16 및 27은 고정링(17)의 단면에 설치된 주접동자 및 부접동자이며 주접동자(16)은 선단에서 저항층(15a)와 전극(15d)에 반경방향으로 걸쳐 접촉하며 부접동자(27)은 저항층(26a)과 전극(26d)에 반경방향으로 걸쳐 접촉하고 있다. 이들 접동자(l6)(27)의 선단은 원주방향으로는 미소폭으르 접촉하고 있다.

상기 포텐시오미터요소(15)와 접동자(16)(27)에 의한 포텐시오미터의 회로를 제20도에 표시한다. 포텐시오미터회로에서는 주회로의 검출신호는 단자(T₃)로부터 출력되며 부회로의 검출신호는 단자(T₄)에서 출력된다.

상기 종래장치에 있어서, 핸들조작을 하고 있지 않을때에는 주,부접동자(16)(27、은 대응하는 저항층(15a)(26a)의 중립위치에 접촉하고 있다. 핸들조작을 하면은 그 토크량에 따른 토션바의 비틀림량에 의하여 주,부접동자(16)(27)은 저항층(15a)(26a)으로의 접촉위치가 동일각도로 변위한다. 이때의 주회로의 검출신호와 부회로의 검출신호를 비교하고 동일하면은 주회로가 정상이라고 판정하여 그 신호에 의하여 스티어링용 전동기를 회전시키도록 하고 있다.

그러나 주회로와 부회로의 검출신호가 상위하면은 쌍방의 어느 한쪽의 저항치에 이상이 있다고 판정하여 정보나 표시를 하도록 하고 신뢰성을 향상시키고 있다. 이 종류의 다른 스티어링토크검출장치는 상기 일본실원소 62-91811호에 표시된 것을 개량한 선행기술로서 제25도에 요부단면도를 표시한 것이 있다.

도면에서 스티어링축의 양분된 입력축(1)과 출력축(2)을 토션바(3)에 의하여 연결하고 있다. 4는 고정핀, 8,9는 고정부의 하우징(도시생략)에 지지된 베어링이다. 30은 금속브시이며 외주에 합성수지로된 지지링(31)이 인서트(insert)성형되고 플랜지부(31a)가 설치되어 있다. 지지링(31)의 외원주부에는 슬립링(32)이 매입되며 슬립링(32)으로부터 접속선(13)이 도출되어 있다. 33은 입력축(1)에 고정된 고정핀이다.

40은 절연재로된 프린트기판이며 브시(30)에 삽입되고 플랜지부(31a)에 고정되어있다.

이 프린트기판(40)의 표면에는 포텐시오이터요소(41)의 저항층 및 전극이 형성되어 있다. 34는 합성수지성형폼으로된 고정링이며 보스부(34a)가 브시(30)에 가동상태로 삽입되고 동심으로 지지되어 있다. 34b는 플렌지부이며 내단면에는 접동자(36)가 부착되고 선단이 상기 포텐시오미터요소(41)의 저항층 및 전극에 탄성 접촉하고 있다.34c는 플렌지부(34b)의 외단에 설치된 축방향의 원통상 돌출부이며 단부에서 축방향으로 걸어맞춤홈(34d)이 형성되어 출력축(2)에 고정된 걸림핀(35)에 원주방향으로 걸려서 출력축(2)의 비틀림회전에 의하여 일체로 회전된다. 돌출부(34c)에는 원주방향의 광각도범위의 슬릿(34e)이 축방향으로 복수줄 설치되어 서로 원주방향으로 l80°반대위치에 형성되어 있으며 축방향에 탄성신축가능하게 되어 있다. 또 돌출부(34c)의 단부축에는 링상홈(34f)이 설치되고 스냅링(61)이 삽입되어 있다. 이 스냅링(61)과 플랜지부(34b)외단간에 스프링부재(62)가 삽입되어 있다.

스프링부재(62)의 탄력에 의하여 보스부(34a)단이 프린트기판(40)면에 항시 가압접촉되고 있다. 그리고 브러시장치가 설치되어 있지만 도시는 생략되고 있다.

상기와 같은 종래의 스티어링토크센서에서는 주저항층(15a)과 부저항층(26a)은 원주방향으로 이격된 위치에 있으며 또 주접동자(16)과 부접동자(27)는 원주방향으로 간격을 두고 부착되고 있으므로 주,부접동자(16)(27)를 대응하는 주,부저항층(15a)(26a)의 중립위치에 접촉하도록 하는 것은 쉽지 않으며 고도의 가공과 조립정도가 요구되는 문제점이 있었다.

또한 프린트기판(14)의 중심과 고정링(17)의 중심이 편심되면은 쌍방의 접동자(16)(27)의 선단이 대응하는 저항층의 중립위치에서 벗어나 고정도의 출력특성을 얻지 못하는 문제점이 있었다.

또 종래의 스티어링토크센서에서의 포텐시오미터의 주,부회로는 조립에 있어서, 정상상태에서는 쌍방회로의 특성이 동일하지 않으면 안되므로 각 부품의 가공이나 조립에 극히 고정도가 요구되고 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한 상기와 같은 종래의 스티어링토크센서에서는 고정링(17)의 원주방향의 위치미조정에 손이 많이가고 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 또 고정링(17)은 고정한 나사(18)가 장시간 사용에 의하여 또한 고정링(17)의 경년에 의한 수축에 의하여 이완되는 경우가 있었다. 이 때문에 고정링(17)의 원주방향위치가 변동되어 접동자(16)가 포텐시오미터요소(15)의 저항층의 중립점에 대하여 위치변동이 생겨 잘못된 검출신호가되는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같은 선행기술에 의한 스티어링토크센서에서는 고정링(34)의 보스부(34a)단이 프린트기판(40)면에 가압 접촉하고 있으며 핸들조작에 의한 입출력축(1)(2)의 비틀림에 의한 회전으로 쌍방의 접촉면이 접동하여 마모가 생기며 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

그외에 상기 종래의 스티어링토크센서에서는 브러시장치(19)를 브래킷(6)에 장착하는 경우 각 브러시(21)의 두갈래로된 선단측은 복원한 자유상태에서는 벌어짐이 작게 되어 있다. 이 때문에 브러시홀더(20)가 브래킷(6)의 삽입공에 진입전 극세선의 브러시(21)의 선단이 대응하는 슬립링(12)의 정규위치에 들어가지 않고 다른개소에 접촉되어 구부러진다든가 다른 슬립링으로 들어가 장착되어서 다른 전극과 단락하여 오신호를 발생시킬 염려가 있는 문제점이 있었다.

이 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 주,부접동자가 대응하는 주,부저항층의 중립위치에 공히 고정도로 접촉되고 프린트기판과 고정링에 편심이 있어도 검출정도의 저하없이 스티어링토크검출이 가능하며 포텐시오미터의 주,부회로의 검출신호가 동일하게 되도록 미리 조정해 둘수 있고 각 부품의 가공이나 조립정도가 완화되어서 생산성이 향상된 스티어링토크센서를 얻는 것을 제1목적으로 한다.

또 이 발명은 고정링이 다른쪽 축에 원주방향위치가 미동조정되고 접동자에 의한 접촉점을 프린트기판의 포텐시오미터요소의 저항층 중립위치에 용이하게 조정할 수 있으며 접동자의 고정링의 보스부단에 접하는 프린트기판의 접촉면 마찰저항이 작고 접동마모를 저감하여 내구성을 향상시킨 스티어링토크센서를 얻는 것을 제2목적으로 한다.

또한 이 발명은 각 브러시의 선단부가 구부러지거나 다른 위치에 들어가는 일없이 대응하는 슬립링의 정규위치에 들어가 접촉되도록 브러시장치가 용이하게 장착되는 스티어링토크센서를 얻는 것을 제3목적으로한다.

이 발명의 제1발명에 의한 스티어링토크센서는 포텐시오미터의 회로를 주회로와 부회로의 2회로로 형성하고, 주,부저항층을 프린트기판면에 동심인 반경방향으로 간격을 두며 또한 동일각도범위에 배치하고 고정링에 부착되며 상방 저항층에 각각 접촉하는 주,부접동자의 각 한쪽 선단을 동일반경방향선상으로 하고 대응하는 주,부회로의 저항층에 동일각도위치선상에서 접촉하도록 한 것이다.

또 주,부접동자를 평행으로 배치하고 중간을 연결하여 일체로 펀칭으로 형성하여 이것을 고정링에 부착후 연결부를 절단하여 주,부접동자로 분할하는 것이다.

그리고 상기 포텐시오미터의 주회로와 부회로중 어느 한쪽 회로의 저항층에 직렬로 조정저항을 설치한 것이다.

이 발명의 제2발명에 의한 스티어링토크센서는 두부가 편심된 편심편을 다른쪽 축에 코킹에 의하여 고착시키고 드라이버에 의한 큰 토크가 아니면 돌아가지 않도록 고정링의 원통상 돌출부에 설치된 걸어맞춤홈을 편심핀에 원주방향으로 걸어맞추고 이 편심핀을 드라이버에 의하여 돌려서 고정링을 원주방향으로 회전시켜 접동자가 프린트기판의 포텐시오미터요소의 저항층 중립위치에 접촉하도록 미동조정할 수 있는 동시에 고정링의 보스부단에 접하는 프린트기판의 접촉면에 저마찰계수의 피막을 가공한 것이다.

이 발명의 제3발명에 의한 스티어링토크센서는 브러시장치의 브러시홀더의 외측부를 하방으로 연장하여 안내부로하고 브래킷의 삽입공에 삽입시에 브래킷의 선단이 슬립링에 닿기전에 안내부 하단이 삽입공에 들어가도록 한 것이다.

이 발명의 제1발명에 있어서는 핸들조작을 하고 있지 않는 경우는 주,부접동자가 대응하는 주, 부저항층의 중립위치에 동일반경선상에서 접촉한다.

핸들조작을 하면은 그 토크량에 따라 토션바의 비틀림량에 의하여 주,부접동자가 대응하는 주,부저항층과의 접촉위치가 동일각도선상에서 변위한다.

이와같이하여 주회로의 검출신호와 부회로의 검출신호가 정도 높게 동일치가 되며, 동일이면은 주회로가 정상이고, 상위하면은 주회로에 이상이 생긴 것으로 경보나 표시를 하게 된다.

또한 포텐시오미터의 주회로와 부회로의 쌍방검출신호가 동일하게 되도록 미리 조정저함으로 조정해 둔다. 이에 따라 정상상태에서 쌍방회로의 검출신호가 동일하게 되도록 쉽게 조정된다.

이 발명의 제2발명에서는 프린트기판 및 고정링을 한쪽축측 및 다른쪽축측에 조합후 다른쪽 측의 편심핀을 회전시키므로 서접동자가 포텐시오미터요소의 저항층의 중립위치에 접촉하도록 미동조정된다. 편심핀은 다른쪽 측에 코킹에 의하여 고착되며 이완되는 일은 없고 드라이버에 의한 큰 토크에 의해서만 돌릴 수가 있다.

또한 고정링의 보스부단이 가압되어 있는 프린트기판의 접촉면에는 저마찰계수의 피막이 형성되어 있으며 마모가 대폭 저감된다. 동시에 또 프린트기판면과 접동자를 부착한 고정링의 플랜지부내단면의 간격이 대략 일정하게 유지되어 접동자가 포텐시오미터요소의 저항층에 일정압력으로 접촉할 수 있다.

이 발명의 제3발명에서는 브러시장치를 장착하기 위하여 브러시홀더를 브래킷의 삽입공에 삽입하면은 브러시의 선단이 슬립링에 도달전에 우선 연장된 안내부하단이 삽입되어 측방향 및 원주방향으로 안내되며 각브러시는 구부러지는 일없이 대응하는 슬립링의 정규위치에 진입하게 된다.

다음에 이 발명의 각 발명에 대하여 도면에 의해 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제1실시예의 요부종단면도이다.

스티어링축의 양분된 입력축(1)과 출력축(2)을 토션바(3)에 의하여 고착 연결하고 있다. 4는 고정핀, 8,9는 베어링이다. 30은 금속재로된 브시이며 외주에 합성수지재로된 슬립링용 지지링(31)이 인서트(insert)성형되어 있다.

지지링(31)에는 슬립링(32)이 매입되며 일단에 플랜지부(31a)가 설치되어 있다.

33은 입력축(1)에 고정된 고정핀이며 슬립링부를 원주방향으로 위치결정해 걸어맞춘다. 그리고 브러시장치는 도시생략하고 있다. 40은 세라믹등 절연재로된 프린트기판이며 브시(30)에 삽입되고 플랜지부(31a)에 고정되어 있다.

이 프린트기판(40)을 제2도에 표시하며 한면에 동심배치의 주회로와 부회로의 2회로로된 포텐시오미터요소(41)가 다음과 같이 형성되어 있다.

42 및 43은 주회로의 저항층 및 전극, 44 및 45는 부회로의 저항층 및 전극이다.

저항층(42)과 저항층(44)는 반경방향으로 간격을 두고 동심으로 또한 동일각도 범위에 배치되어 있다. 또 전극(43)과 전극(45)도 반경방향으로 간격을 두고 동심으로 또한 동일각도범위에 배치되어 있다. T₁및 T₂는 검출용 전원으로의 +측단자 및 -측단자, T₃는 주회로의 신호단자, T₄는 부회로의 신호단자이며 각각 각 배선(46)에 의하여 접속되어 있다.

상기 각 단자는 대응하는 각 슬립링(32)으로부터의 접속선(13)(제1도참조)에 접속되어 있다. 40a는 위치결정홈이며 지지링(31)의 플랜지부(31a)의 위치결정돌기(31b)(쇄선표시)에 걸어맞추어 원주방향의 위치결정이 되어 있다.

제1도에 들어가, 34는 합성수지성형품으로된 고정링이며 보스부(34a)가 브시(30)에 가동가능하게 삽입되어서 반경방향에 동심으로 지지되어 있다.

이 고정링(34)의 플랜지부(34b)의 내단면에는 상하 한쌍의 주접동자(36)와 부접동자(37)가 부착되고 각선단이 대응하는 포텐시오미터요소(41)에 탄성 접촉하고 있다. 34c는 플랜지부(34b)의 외단에 축방향으로 설치된 원통상 돌출부이며, 걸어맞춤홈(34d)이 설치되고 출력축(2)에 고착된 걸림핀(35)에 원주방향으로 걸려 있다. 이에 따라 고정링(34)은 출력축(2)에 의하여 동일회전된다. 상기 돌출부(34c)에는 원주방향의광각도범위의 슬릿(34e)이 축방향으로 복수줄 설치되어 서로 원주방향으로 180°반대위치에 형성되어 있다.

이 때문에 돌출부(34c)는 축방향에 탄성신축이 가능하게 되어 있다.

고정링(34)을 출력축(2)의 베어링(9)의 내륜에 붙여 장착하고 돌출부(34c)를 탄성압축상대로 하여 보스부(34a)끝을 프린트기판(40)면에 가압하고 있다.

고정링(34)의 접동자(36)(37)부를 제3도에 표시한다. 상하 한쌍의 접동자(36)(37)가 반경방향으로 간격을 두고 동심으로 또한 한쪽 각 선단(36a)(37a)은 중심(C)를 지나는 P-P선상에 위치하고 다른쪽 각 선단(36b)(37b)는 중심(C)을 지나는 Q-Q선상에 위치하도록하고 있다. 상기 포텐시오미터요소(41)와 접동자(36)(37)에 의한 포텐시오미터의 회로를 제4도에 표시한다.

접동자(36)가 저항층(42)과 전극(43)에 걸쳐 접촉하며 접동자(37)이 저항층(44)와 전극(45)에 걸쳐 접촉하고 있다. 핸들을 조작하고 있지 않을때는 접동자(36)(37)의 선단(36a)(37a)는 저항층(42)(44)의 중립위치 P-P선상에 있다.

상기 제1실시예의 장치에서는 핸들조작을 하면은 토션바(3)의 비틀림변위에 따라 접동자(36)(37)의 선단(36a)(37a)는 저항층(44)(46)에 대하여 동일각도변위 위치에 접촉한다. 이와같이 접동자(36)(37)의 각 선단은 동일각도선상에서 변위하므로서 주회로의 검출신호와 부회로의 검출신호는 동일하게 되고 주회로는 정상으로 간주된다. 만약 쌍방의 검출신호가 상위하면은 주회로는 이상으로 판정되고 경보나 이상 표시를 하도록 되어 있고 수동조작으로 절환된다.

이와같이 주,부접동자(36)(37)의 대응하는 선단은 동일반경방향선상에 있으며, 또한 주,부저항층(42)(44)은 동심으로 동일각도범위에 배치되어 있으며 프린트기판(40)의 중심과 고정링(34)의 중심에 편심이 있어도 영향없는 높은 검출정도를 얻게된다.

다음에 이 발명의 접동자의 형성조립방법을 제5도에 의하여 설명한다.

주,부접동자(36)(37)는 평행으로 일체로 편칭형성하고 소폭의 연결부(38)에 의하여 연결되어 있다. 이것을제3도에 표시한 바와 같이 고정링(34)의 내단부에 코킹등으로 부착한다. 그후 연결부(38)를 절취하므로서 주,부접동자(36)(37)는 분리된다. 이에 따라 접동자(36)(31)의 한쪽 선단(36a)(37a)는 동일반경방향의 P-P선상에 놓이게 되고 다른쪽 선단(36b)(37b)는 동일반경방향의 Q-Q선상에 위치시킬 수 있어 주회로와 부회로의 위치검출 위상차를 없앨 수가 있다.

다음에 이 발명에 의한 스티어링토크센서이 제2실시예를 제6도 및 제7도에서 설명한다.

제 6도 및 제 7도에서 제 2도 및 제 4도와 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다. 47은 저항층(44)의 선로에 직렬배치된 조정저항이다.

이 조정저항(47)은 프린트기판(40)면에 소성(燒成)에 의하여 형성되어 있다.

조립한 경우 미리 포텐시오미터의 주,부회로를 측정하고 쌍방의 검출신호가 상위하면은 동일하게 되도록 조정저항(47)을 절삭하여 필요한 저항치로 조정한다.

상기 포텐시오미터요소(41)와 접동자(36)(37)에 의한 포텐시오미터의 회로를 제7도에 표시한다.

접동자(36)가 저항층(42)과 전극(43)에 걸쳐서 접촉하고 접동자(37)가 저항층(44)과 전극(45)에 걸쳐 접촉하고 있다.

핸들조작을 안할때는 접동자(36)(37)의 선단(36a)(37a)는 저항층(42)(44)의 중립위치 P-P선상에 있다. 저항층(42)과 (44)가 정상이면은 주회로와 부회로의 검출신호가 동일하게 되도록 조정저항(47)에 의하여 조정한다.

상기 제2실시예의 장치에서는 핸들조작을 하면은 토션바(3)의 비틀림에 따라 포텐시오미터의 주,부회로에 의하여 검출신호를 얻게 된다. 저항충(42)와 (44)가 정상상태에서는 쌍방회로의 검출신호가 동일하게 되도록 미리 조정저항(47)에 의하여 조정되어 있다.

이 때문에 주,부회로에서 정상, 이상이 확실하게 판별되어 이상의 경우 경보를울리거나 표시를 하게 된다.

그리고 상기 실시예에서는 조정저항(47)을 부회로의 저항층(44)에 직렬로 설치하였지만 주회로의 저항층(42)에 직렬 설치하여도 된다. 또 조정저항은 측정 전에는 부가하지 않고 측정결과에 의하여 부가저항치를 결정하고 이 저항치의 조정저항을 프린트기판(40)에 부착하고 저항층의 접속배선에 납땜으로 직렬 접속하여도 된다. 또한 조정저항을 프린트기판(40)에 부착하지 않고 어느 한쪽 저항층의 접속선을 외부로 인출하여 외부에 조정저항을 부가할 수도 있다.

다음에 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제3실시예를 제8도-10도에 의하여 설명한다.

제8도는 이 실시예의 요부종단면도이며 제1도와 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

고정링(34)는 제9도 및 제10도와 같다. 플랜지부(34b)의 외단에는 축방향에 원통상돌출부(34c)가 설치되고 단부에서 축방향으로 걸어맞춤홈(34d)이 설치되어 있으머 출력축(2)에 코킹으로 고정된 편심핀(55)에 원주방향으로 걸어맞추고 있다.

돌출부(34c)에는 원주방향에 광각도범위의 슬릿(34e)이 축방향으로 복수줄 설치되며 서로 원주방향으로 180°반대위치에 있어 축방향으로 탄성신축 가능하게 되어 있다. 편심핀(55)은 두부(55a)가 편심되어 있으며 출력축(2)에 공고하게 코킹되어 있다. 이 코킹은 드라이버에 의한 큰 토크에 의해 돌리지 않으면 돌아가지 않도록 공고하게 되어 있다.

상기 제3실시예의 장치에서는 편심핀(55)을 드라이버로 돌리므로서 고정링(34)을 돌려 주,부접동자(36)(37)의 선단을 프린트기판(40)의 포텐시오미터요소(41)의 저항층의 중립위치로 미동조정한다. 고정링(34)은 경량이며 또 핸들작동에 의한 토션바(3)의 비틀림각은 작고 고정링(34)의 회전각도 근소하며 그 관성력도 미소하므로 편심핀(55)을 회전시키는 일은 없다.

다음은 이 발명에 의한 스티어링토크센서의 제4실시예를 제11도 및 제12도에 의하여 설명한다.

이들 도면에서 프린트기판(40)에는 고정링(34)의 보스부(34a)와 접촉면에 저마찰계수의 피막(49)이 원형으로 형성되어 있다. 이 피막(49)에는 예를들면 유리코팅에 의하여 형성되어 있다. 41은 프텐시오미터요소이며 주회로와 부회로로된 2회로의 경우가 도시되어 있다. 36,37은 고정링(34)에 부착되고 접촉하는 접동자를 표시한다. 상기 저항층(42)(44)은 카본인쇄에 의하여 형성되어 있다.

그리고 이 발명의 제4실시예에 의한 스티어링토크센서는 프린트기판(40)면에 피막(49)를 형성한 것을 제외하고는 제25도에 표시된 장치와 동일구성이다.

상기와 같이 보스부(34a)끝과 접촉접동되는 프린트기판(40)의 접촉면에는 저마찰계수의 피막(49)이 형성되어 있으며 마찰저항이 극소로되어 마모가 저감된다. 그리고 피막(49)은 카본인쇄에 의하여 형성하여도 되며 이 경우에는 저항층(42)(44)의 형성공정에서 동시 가공이 가능하여 생산성이 향상된다.

다음은 발명에 의한 스티어링토크센서의 제5실시예를 제13도-제17도에 의하여 설명한다.

제13도 및 제14도는이 실시예의 종단면도 및 정면단면도이며 제23도 및 제24도와 동일 또는 상당부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

브러시장치(50)는 후단이 단자(22)에 고착되고 선단이 두갈래로 벌린 양도전성 금속세선으로된 브러시(21) 단자(22)을 매입한 합성수지재로된 브러시홀더(51)로 구성되어 있다. 이 브러시장치(50)를 장착한 상태를 제14도에 정면단면도로 표시한다. 브러시홀더(51)는 측부가 원형으로 되어 있고 하우징(6)의 삽입공(6a)에 끼어서 설치된다. 이 브러시홀더(51)에는 측부에서 하방으로 스립링(32)의 원주방향에 대한 양측 한쌍의 안내부(51a)가 연장되어 있다.

이 안내부(51a)의 길이는 제15도 및 제16도에 표시한 바와같이 안내부(51a)갈 삽입공(6a)에 삽입되기 시작될때 브러시(21)의 선단이 미쳐 슬립링(31)에 접하지 않도록 하고 있다. 이 때문에 브러시(21)는 구부러지는 일없이 대응하는 슬립링(32)의 정규위치에 진입되어 제14도와 같이 장착된다. 제17도에 이 실시예의 변형을 표시한다. 브러시장치(50)이 아직 장착되어 있지 않고 브러시(21)가 자유탄성이 복원된 쇄상표시의상태에서 브러시홀더(51)의 양측의 연장된 안내부(51b)의 하단을 브러시(21)하단보다 하방이 되도록 길게하고 있다.

그러므로 브러시장치(50)을 운반이나 취급중 브러시(21)가 구부러지지 않도록 보호하고 있다.

상기 각 실시예에서는 슬립링(32) 및 프린트기판(40)을 입력축(1)측에 장치하고 고정링(34)을 출력축(2)에 원주방향으로 걸었지만은 이들은 장착은 입출력측을 교체하여도 된다.

또 상기 각 실시예에서는 프린트기판(40)부에서 고정부로 검출신호를 인출하는 수단으로서 슬립링 및 브러시장치(도시생략)에 의존하였지만 이에 한정된 것은 아니며 프린트기판(40)측에서 신호도선을 반경방향에 와권상으로 가요(

)하게 배치하고 고정부의 단자에 인출하도록한 컬코드(curl cord)식 수단에 의하여도 된다.

이상과 같이 이 발명에 의하면 프린트기판면에 포텐시오미터의 회로를 주회로와 부회로의 2회로를 형성하고 주,부저항층을 동심인 반경방향으로 간격을 두고 또한 동일각도범위에 비치하며 고정링에 부착된 상하의 주,부접동자의 각 양측 선단을 각각 동일반경방향선상으로 하고 대응하는 주,부회로의 저항층에 동일각도 위치선상에서 접촉하도록 하였으므로 주회로와 부회로의 검출정도가 제고되어 신뢰도가 향상되며 저항총과 접동자에 편심이 심어도 영향을 받지 않는다.

또 주,부접동자를 평행으로 배치하고 중간연결부로 연결하여 일체 형성하며 고정링에 부착후 쌍방의 연결부를 절취하여 분리시키므로서 주,부접동자가 정확히 동심에 또한 쌍방대응하는 각 선단을 동일각도위치선상으로한 조립이 용이하게 된다.

또한 이 발명에 의하면 포텐시오미터의 주회로와 부회로중 어느 한쪽 회로의 저항층에 직렬로 조정저항을 설치하고 미리 쌍방회로의 검출신호가 동일하게 조정되도록 하였으므로 각 부품의 가공, 조립의 정도가 완화되고 생산성이 향상되며 핸들조작에 있어 쌍방회로의 정,부(正,否)상태가 확실하게 판별되어 신뢰성이 향상된다. 그리고 이 발명에 의하면 다른쪽 측에 편심핀을 코킹으로 고정하고 접동자를 부착한 고정링의 원통상 돌출부에 단부에서 축방향으로 설치한 걸어맞춤홈을 상기 편심핀에 원주방향으로 걸어맞춤을 하여 편심핀을 돌리므로서 고정링을 원주방향으로 미동조정할 수 있게 하였으므로 접동자의 선단을 프린트기판의 포텐시오미터요소의 저항층의 중립위치에 용이하게 조정할 수 있는 동시에 편심핀이 이완되는 일없이 신뢰성이 향상된다. 그리고 또한 이 발명에 의하면 접동자의 고정링의 보스부단으로 가압되는프린트기판의 접촉면에 저마찰계수의 피막을 형성하였으므로 접동마모를 저강하고 내구성이 대폭 향상된다.

그밖에 이 발명에 의하면 브러시홀더의 축주부에서 하방으로 연장한 안내부를 설치하고 이 안내부를 하우징의 삽입공에 삽입시작한후 브러시선단이 슬립링에 도달되도록 안내부를 길게 하였으므로 브러시가 구부러지는 일없이 대응하는 슬립링의 정규위치에 진입하도륵 용이하게 브러시장치를 장착할 수 있다.

또한 안내부의 하단을 탄성, 복원상태의 브러시하단보다도 하방이 되도록 길게 함으로써 브러시장치의 운반취급시에 브러시의 구부러짐, 변형등을 방지할 수가 있다.

Claims (5)

1. 스티어링축을 양분하여 설치된 입력축(1) 및 출력축(2)과, 이들 입력축과 출력축을 연결하는 토션바(3)와, 포텐시오미터요소(41)의 저항층과 전극이 한면에 설치되고 상기 입력축과 출력축의 어느 한쪽축에 설치된 프린트기판(40)과, 이 한쪽축과 고정부 사이에 개재되고 프린트기판에서 고정부로 검출신호를 인출하는 수단과 절연재로 형성되고 상기 양쪽축에 걸쳐 있으며 다른쪽축에 의하여 동일 회전되는 고정링(34)과, 이 고정링의 플랜지부(34b)에 부착되고 선단이 상기 포텐시오미터요소의 저항층에 원주방향에 대하여 미소폭의 탄성접촉을 하는 접동자(36)(37)를 구비한 스터어링토크센서에 있어서, 상기 포텐시오미터의 회로는 주회로와 부회로로 구성되고 주회로의 저항증(42)과 부회로의 저항층(44)이 동심의 반경방향으로 간격을 두고 동일각도범위에 형성되었으며 상기 접동자는 선단이 상기 주회로 저항층(42)에 접촉하는 주접동자(36)와, 선단이 상기 부회로 저항층(44)에 접촉하는 부접동자(37)로 구성되고, 쌍방의 접동자(36)(37)를 동심의 반경방향으로 간격을 두고 각 선단(36a)(36b)(37a)(37b)을 동일반경방향선상에 위치시킨 것을 특징으로 하는 스티어링토크센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 포텐시오미터의 회로(41)에는 주회로와 부회로중 어느 한쪽 회로의 저항층에 직렬로 조정저항(47)을 설치하고 미리 쌍방회로의 검출신호가 동일하게 되도록 상기 조정저함으로 조정해놓도록 한 것을 특징으로 하는 스티어링토크센서.
3. 스티어링축을 양분하여 설치된 입력축(1) 및 출력축(2)과, 이들 입력축과 출력축을 연결하는 토션바(3)와, 포텐시오미터요소(41)의 저항층과 전극이 한면에 설치되고 상기 입력축과 출력축의 어느 한쪽축에 설치된 프린트기판(40)과, 이 한쪽축과 고정부 사이에 개재되고 프리트기판에서 고정부로 검출신호를 인출하는 수단과 절연재로 형성되고 상기 양쪽축에 걸쳐 있으며 다른쪽축에 의하여 동일회전되는 고정링(34)과,이 고정링의 플랜지부에 부착되고 선단이 상기 포텐시오미터요소(41)의 저항층에 원주방향에 대하여 미소폭의 탄성접촉을 하는 접동자(36)(37)를 구비한 스티어링토크센서에 있어서, 상기 고정링(34)은 합성수지성형품으로 형성되고 상기 한쪽축에 가동가능하게 삽입되어 동심에 지지되는 보스부(34a)와 이 보스부에서 돌출되어서 내단면이 상기 접동자를 부착한 플랜지부(34b)와 이 플랜지부의 외단에 축방향으로 설치되고 단부로부터 걸어맞춤홈(34d)이 형성된 원통상돌출부(34c)로 구성되며, 두부(55a)가 편심되고 다른쪽축에 코킹으로 고정되어서 상기 걸어맞춤훔에 원부방향으로 거는 편심핀(55)을 구비하고, 이 편심핀(55)을 돌리므로서 상기 고정링(34)을 미동조정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스티어링토크센서.
4. 제3항에서, 상기 고정링(34)은 가압수단에 의하여 상기 프린트기판(40)축으로 가압되어 상기 보스부(34a)단이 프린트기판면을 가압하며, 이때 보스부단이 접촉하는 프린트기판의 접촉면에 저마찰계수의 피막(49)을 형성한 것을 특징으로 하는 스티어링토크센서.
5. 스티어링축을 양분하여 설치된 입력축(1) 및 출력축(2)과 이들 입력축과 출력축을 연결하는 토션바(3)와, 포텐시오미터요소(41)의 저항층과 전극이 한면에 설치되고 상기 입력축과 출력축중 한쪽축에 설치된 프린트기판(40)과, 이 한쪽축에 장착되고 상기 프린트기판의 포텐시오미터회로에 접속된 슬립링(32)과, 금속세선으로 두갈래로된 브러시(21)의 선단부가 상기 슬립링에 접촉하고 검출신호를 인출하는 브러시장치(50)와, 절연재로 형성되며 상기 양측에 걸쳐 있으며 다른쪽축에 의하여 동일회전되고 고정링(34)과 이 고정링의 플랜지부(34b)에 부착되고 선단이 상기 포텐시오미터요소(41)의 저항층에 원주방향에 대하여 미속폭으로 탄성접촉하는 접동자(36)(37)을 구비한 스티어링토크검출센서에 있어서, 상기 브러시장치(50)는 상기 브러시(21)의 후단을 지지한 절연재로된 브러시홀더(51)을 보유하고 이 브러시홀더는 상기 한쪽축을 지지하는 하우징(6)에 설치된 삽입공(6a)에 삽입 설치되고 상기 브러시홀더(51)의 외축부에는 하방으로 연장한 안내부(51a)가 설치되며 이 안내부(51a)는 하단이 상기 삽입공(6a)에 삽입 안내된 다음 상기 브러시(21)가 상기 슬립링(32)에 접하도록 길게한 것을 특징으로한 스티어링토크센서.

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